การพ่นแห้งมีลักษณะของการถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็วและเวลาในการทำให้แห้งทันที

การอบแห้งแบบพ่นฝอยมีลักษณะเด่นคือถ่ายเทความร้อนได้รวดเร็ว ระเหยน้ำได้เร็ว และใช้เวลาในการอบแห้งทันที นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ยังมีคุณภาพดี เนื้อกรอบ และละลายได้ดี ซึ่งสามารถปรับปรุงอัตราการละลายของการเตรียมยาบางชนิดได้ และเหมาะสำหรับยาที่ไวต่อความร้อน นอกจากนี้ การอบแห้งแบบพ่นฝอยยังสามารถใช้ในการเตรียมไมโครแคปซูลได้อีกด้วย วิธีการอบแห้งสีย้อมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

วิธีการทำให้แห้งเพื่อขจัดความชื้นโดยทำให้สีย้อมเป็นละออง เหมาะสำหรับการทำให้สีย้อมต่างๆ แห้งได้ สามารถทำให้ผงสีย้อมละเอียด ผงละเอียดมาก ผงไร้ฝุ่น และเม็ดกลวงแห้งได้

โดยวิธีการพ่นสีสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทดังนี้

(1) การทำให้ของเหลวเป็นละอองโดยการไหลของอากาศ โดยใช้ลมอัดหรือไอน้ำเพื่อทำให้ของเหลววัสดุเป็นละออง

(2) การทำให้เป็นละอองด้วยความดัน โดยใช้ปั๊มแรงดันสูงเพื่อกดของเหลววัสดุออกจากหัวฉีดด้วยความเร็วสูง จนเกิดเป็นละออง

(3) การทำให้เป็นละอองแบบหมุนเกี่ยวข้องกับการเติมของเหลวของวัสดุลงในดิสก์หมุนความเร็วสูง (7,000~20,000 รอบ/นาที) ในเครื่องพ่นละอองเพื่อฉีดของเหลวของวัสดุออกอย่างรวดเร็วและทำให้เป็นละออง วิธีที่ 3 ให้ผลลัพธ์ที่ดี ใช้เวลาสั้น ผลิตภาพแรงงานสูง และเป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมสีย้อม ข้อเสียคือต้องลงทุนอุปกรณ์จำนวนมากและใช้พลังงานมาก

หลักการของการทำให้แห้งแบบพ่นคือ การกระจายวัสดุที่จะทำให้แห้งให้เป็นอนุภาคละเอียด เช่น หมอก โดยอาศัยการกระทำทางกล (เพิ่มพื้นที่การระเหยของน้ำ เร่งกระบวนการอบแห้ง) สัมผัสกับอากาศร้อน กำจัดน้ำส่วนใหญ่ออกไปในทันที และทำให้วัสดุแข็งในวัสดุแห้งเป็นผง

ข้อดีและข้อเสียของการพ่นแห้ง ข้อดีของการพ่นแห้ง:

1. กระบวนการอบแห้งรวดเร็วมาก

2. สามารถนำไปตากแห้งเป็นผงได้โดยตรง

3. ง่ายต่อการเปลี่ยนเงื่อนไขการอบแห้งและปรับมาตรฐานคุณภาพผลิตภัณฑ์

4. เนื่องจากการระเหยทันที ข้อกำหนดในการเลือกวัสดุอุปกรณ์จึงไม่เข้มงวดนัก

5. ห้องอบแห้งมีแรงดันลบในระดับหนึ่ง ช่วยให้เกิดสภาวะสุขอนามัยในระหว่างการผลิต หลีกเลี่ยงฝุ่นละอองที่ฟุ้งกระจายในโรงงาน และปรับปรุงความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์

6. ประสิทธิภาพการผลิตสูงโดยใช้ผู้ปฏิบัติงานเพียงไม่กี่คน

ข้อเสียของการอบแห้งแบบพ่นฝอย:

1. อุปกรณ์ค่อนข้างซับซ้อน ครอบคลุมพื้นที่กว้าง และต้องลงทุนครั้งเดียวจำนวนมาก

2. ราคาของอะตอมไมเซอร์และอุปกรณ์กู้คืนผงค่อนข้างสูง

3. ต้องใช้ปริมาณอากาศที่มาก ทำให้การใช้พลังงานไฟฟ้าของพัดลมและความจุของอุปกรณ์กู้คืนเพิ่มมากขึ้น

4. ประสิทธิภาพความร้อนต่ำและการใช้ความร้อนสูง

ข้อกำหนดในการพ่นแห้งบนอุปกรณ์:

1. ส่วนที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์จะต้องทำความสะอาดและฆ่าเชื้อได้ง่าย

2. ควรมีการดำเนินการเพื่อป้องกันไม่ให้ผงโค้กสร้างกระแสวนและกระแสสวนทางในอากาศร้อน

3. ป้องกันไม่ให้อากาศพาสิ่งสกปรกเข้าไปในผลิตภัณฑ์

4. ติดตั้งอุปกรณ์ระบุและบันทึกอุณหภูมิและแรงดันเพื่อให้ตรวจสอบการทำงานการผลิตได้อย่างง่ายดาย

5. อุปกรณ์กู้คืนฝุ่นที่มีอัตราการกู้คืนสูง

6. ควรปล่อยผงออกอย่างรวดเร็วและทำให้เย็นลงเพื่อปรับปรุงความสามารถในการละลายและละลายได้ทันที

7. อุณหภูมิภายในห้องอบแห้งและอุณหภูมิไอเสียไม่ควรเกิน 100℃ เพื่อความปลอดภัยและคุณภาพ

8. เมื่อฉีดพ่น หยดนมเข้มข้นจะสัมผัสกับอากาศร้อนอย่างสม่ำเสมอ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความร้อน

9. ลดการยึดติดกับผนังสำหรับสารหนืดให้น้อยที่สุด

การจำแนกประเภทอุปกรณ์การอบแห้งแบบพ่นละอองจะจำแนกตามวิธีการทำเม็ด:

1) วิธีการอบแห้งแบบพ่นแรงดัน:

① หลักการ: การใช้ปั๊มแรงดันสูง วัสดุจะถูกควบแน่นเป็นอนุภาคคล้ายหมอกจำนวน 10-200 อนุภาคผ่านเครื่องพ่นละออง (ปืนฉีดพ่น) ที่ความดัน 70-200 ความดันบรรยากาศ ซึ่งสัมผัสกับอากาศร้อนโดยตรงเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อน และทำให้แห้งในเวลาอันสั้น

② อุปกรณ์พ่นเม็ดยาแบบแรงดัน: แบบ M และแบบ S พร้อมร่องนำที่ทำให้การไหลของของเหลวหมุนได้ แกนของร่องนำแบบ M ตั้งฉากกับแกนของหัวฉีดและไม่ตัดกัน แกนของร่องนำรูปตัว S อยู่ในมุมหนึ่งกับแนวนอน จุดประสงค์คือเพื่อพยายามเพิ่มความปั่นป่วนของสารละลายระหว่างการพ่น

2) วิธีการอบแห้งแบบพ่นแรงเหวี่ยง:

① หลักการ: ใช้ดิสก์หมุนความเร็วสูงในทิศทางแนวนอนเพื่อใช้แรงเหวี่ยงกับสารละลาย ทำให้ถูกเหวี่ยงออกไปด้วยความเร็วสูง ก่อตัวเป็นฟิล์มบาง ลวดเส้นเล็ก หรือหยดของเหลว เนื่องมาจากแรงเสียดทาน การอุดตัน และการฉีกขาดของอากาศ ความเร่งเชิงสัมผัสที่เกิดจากการหมุนของดิสก์และความเร่งเชิงรัศมีที่เกิดจากแรงเหวี่ยง ทำให้เกิดความเร็วรวมที่เคลื่อนที่บนดิสก์ โดยมีวิถีโค้งเป็นรูปเกลียว หลังจากของเหลวถูกเหวี่ยงออกจากดิสก์เหนือเส้นเกลียวนี้ ของเหลวจะกระจัดกระจายเป็นหยดของเหลวขนาดเล็กมาก เคลื่อนที่ไปตามทิศทางสัมผัสของดิสก์ด้วยความเร็วเฉลี่ย และในขณะเดียวกัน หยดของเหลวจะตกลงมาภายใต้แรงโน้มถ่วงของศูนย์กลางโลก เนื่องจากอนุภาคที่พ่นมีขนาดต่างกัน ดังนั้น ระยะการบินของอนุภาคจึงแตกต่างกันด้วย และอนุภาคที่ตกลงมาในระยะทางต่างกันจะก่อตัวเป็นทรงกระบอกที่สมมาตรรอบแกนหมุน

② ข้อกำหนดสำหรับการได้รับละอองน้ำที่สม่ำเสมอมากขึ้น:

ก. ลดแรงสั่นสะเทือนขณะหมุนแผ่นดิสก์

ข. ปริมาณของเหลวที่เข้าสู่แผ่นดิสก์จะคงที่ต่อหน่วยเวลา

c. พื้นผิวของแผ่นดิสก์แบนและเรียบ d. ความเร็ววงกลมของแผ่นดิสก์ไม่ควรน้อยเกินไป rmin = 60m/s หากอิมัลชัน (100-160m/s) น้อยกว่า 60m/s แสดงว่าละอองสเปรย์ไม่สม่ำเสมอ ระยะการพ่นดูเหมือนจะประกอบด้วยกลุ่มละอองและกลุ่มละอองละเอียดที่จมลงใกล้แผ่นดิสก์เป็นหลัก และลดลงเมื่อความเร็วรอบเพิ่มขึ้น

③ โครงสร้างของสเปรย์แรงเหวี่ยง: ข้อกำหนด: เส้นรอบวงเปียกยาว สารละลายสามารถเข้าถึงความเร็วการหมุนสูง สเปรย์สม่ำเสมอ โครงสร้างแน่น น้ำหนักเบา เรียบง่าย ไม่มีมุมอับ ถอดประกอบและล้างได้ง่าย และผลผลิตสูง จำแนกตามรูปร่างของห้องอบแห้งตามทิศทางการเคลื่อนที่ระหว่างอากาศร้อนและอนุภาคแห้งในห้องอบแห้ง: ประเภทการไหลขนาน ประเภทการไหลสวนทาง ประเภทการไหลผสม รูปแบบการไหลพร้อมกันมักใช้ในนม รูปแบบการไหลขนานสามารถทำให้แห้งได้โดยใช้อุณหภูมิอากาศเข้าที่สูงขึ้นโดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

ก. รูปแบบการไหลขนานแนวนอน

ข. การลงตามแนวตั้งและรูปแบบการไหล

ค. ชนิดไหลลงตามแนวตั้งแบบผสม

ง. การอบแห้งแบบพ่นฝอยของอาหารที่ไหลขึ้นในแนวตั้ง สารอาหารของพืชบางส่วนจะสูญเสียไปเนื่องจากอุณหภูมิที่สูง สำหรับพืชเหล่านี้ การอบแห้งแบบแช่แข็งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการทำให้เข้มข้นและเก็บรักษาไว้ อย่างไรก็ตาม พืชบางชนิดต้องการอุณหภูมิในระดับหนึ่งเพื่อขจัดพิษ สำหรับพืชเหล่านี้ เทคโนโลยีการอบแห้งแบบพ่นฝอยถือเป็นวิธีที่ดีที่สุด ยกตัวอย่างเช่น ถั่วเหลือง กระบวนการทำให้เข้มข้นต้องใช้อุณหภูมิในระดับหนึ่งเพื่อขจัดสารที่เรียกว่าสารยับยั้งทริปซิน (ซึ่งจะขัดขวางการย่อยและการย่อยสลายโปรตีน)

การพ่นแห้งมักจะเป็นขั้นตอนสุดท้ายในกระบวนการผลิต ซึ่งก็คือการเปลี่ยนสารจากของเหลวเป็นผงผ่านการพ่น ผสม และอบแห้งอย่างต่อเนื่อง ในบรรดาเทคโนโลยีการจัดเก็บอาหารมากมาย การพ่นแห้งมีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร เนื่องจากอุณหภูมิที่ใช้ในเทคโนโลยีนี้ไม่สูงมาก จึงสามารถรักษารสชาติ สี และคุณค่าทางโภชนาการของอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ขจัดการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ การพ่นแห้งมักใช้เพื่อขจัดน้ำออกจากวัตถุดิบ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย เช่น การเปลี่ยนขนาด รูปร่าง หรือความหนาแน่นของสารต่างๆ สามารถช่วยในการเพิ่มส่วนผสมอื่นๆ ในระหว่างกระบวนการผลิต ช่วยให้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีมาตรฐานคุณภาพที่เข้มงวดที่สุด การทำงานของวิธีการพ่นแห้ง ก่อนที่จะทำการพ่นแห้ง ถั่วเหลืองจะต้องล้างและปอกเปลือก และต้องลดส่วนผสมที่ไม่ใช่โปรตีน เช่น ไขมัน เพื่อให้ส่วนผสมที่มีคุณค่าทางโภชนาการมากที่สุดในถั่วเหลืองมีความเข้มข้น หลังจากทำให้เข้มข้นแล้ว จึงสามารถพ่นแห้งถั่วเหลืองได้

กระบวนการจริงของการอบแห้งแบบพ่นฝอยสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายขั้นตอน:

ขั้นแรกผลิตภัณฑ์ของเหลวจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องพ่นละออง ซึ่งวงล้อหมุนความเร็วสูงจะทำให้ของเหลวกลายเป็นละออง ทำให้ผลิตภัณฑ์กลายเป็นสถานะอนุภาคผสมของเหลวที่เป็นของแข็ง

ในขั้นตอนที่สอง อนุภาคที่ถูกทำให้เป็นละอองจะถูกส่งไปยังห้องอบแห้งที่มีอุณหภูมิและการไหลของอากาศที่ควบคุมได้ และอากาศร้อนจะระเหยของเหลวในอนุภาค เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นไปตามมาตรฐาน เวลาในการสัมผัสของอนุภาคกับอากาศร้อนจะต้องเหมาะสมเพื่อรักษาปริมาณความชื้นในผลิตภัณฑ์ผงให้อยู่ในระดับหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน ควรควบคุมสถานะในห้องอบแห้งให้ดีเช่นกัน เนื่องจากขนาดปริมาตรของห้องอบแห้งและสภาวะการไหลของอากาศอาจส่งผลต่อคุณค่าทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์ได้

ขั้นตอนที่สามและขั้นตอนสุดท้ายของโปรแกรมทั้งหมดคือการรวบรวมผงในกระแสอากาศลงในภาชนะผ่านเครื่องแยก เพื่อให้สามารถบรรจุผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายหรือผสมกับส่วนประกอบอื่นๆ ได้

คุณสมบัติ:ความเร็วในการอบแห้งที่รวดเร็ว หลังจากการพ่นแบบแรงเหวี่ยง พื้นผิวของของเหลวที่ป้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในกระแสลมอุณหภูมิสูง น้ำ 95% – 98% สามารถระเหยได้ในทันที และเวลาในการอบแห้งเพียงไม่กี่วินาที การอบแห้งแบบพ่นกระแสขนานสามารถทำให้ละอองน้ำไหลไปในทิศทางเดียวกันกับอากาศร้อน แม้ว่าอุณหภูมิของอากาศร้อนจะสูง แต่อากาศร้อนจะเข้าไปในห้องอบแห้งและสัมผัสกับละอองน้ำทันที ส่งผลให้อุณหภูมิภายในลดลงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่อุณหภูมิหลอดเปียกของวัสดุแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการอบแห้งวัสดุที่ไวต่อความร้อนด้วย